纺织技术 | 棉纺设备故障判断及维护措施

棉纺设备长期高温高湿的生产环境中运转，设备中的各种机件都会不同程度地出现高温腐蚀，受力冲击都会出现磨损变形，走动折损，疲劳失能等常规故障的发生，特别是有些机件安装不准确，维修保养不及时，值车工操作不正确，都会造成设备性能劣化或丧失部分原有设计的功能，从而导致设备故障频发，生产效率低，影响产品质量。

设备出现故障时要及时进行原因分析，准确判断设备故障成因，根据设备丧失原设计功能的坏台程度。一般情况下故障机台是指经过专业维修人员维修更换或改造更新后能够恢复原有设计功能的设备。因此，在棉纺设备维修过程中，要不断提高维修人员的技术水平，做好设备基础管理，严格设备检查制度，严格执行平揩车及设备保养检修制度，维护保养要有计划周期性，维保内容分工明确，责任到人，润滑加油要细致无漏点，做好易变形部件及工艺部件的校正，确保机器始终有油润滑，转动灵活。尽量减轻棉纺恶劣环境对设备的各种腐蚀伤害，利用合理有效的维护保养措施，保证设备的完好状态和先进性能，从而延长设备使用寿命。

一、判断设备故障的内容要点

判断设备是否存在故障隐患，不能凭直观感觉来判定设备是否存在问题，必须依据一定的专业判断方法进行正确评判。首先，要明确设备需要保持的应用功能有哪些，缺失了那些应有功能和规范性动作，或者在正常生产中的产品质量波动太大，质量数据严重超标，这些因素都可被判断为故障机台。有些故障表现的功能很明显，巡查时会很快发现，如：锡林针布断针弯针、传动带磨损、顶梳缺针、齿轮箱体内异响、轴承或齿轮损坏等故障，发现后会采取紧急措施进行停车维修；有时设备的常规功能正常，却不能正常开车，故障的原因是由于机件走位而造成动力传递不准确，或者是机件损伤而维修检查时没有发现，例如：设备齿轮箱内因螺丝松动导致齿轮啮合不良，维修检查时由于齿轮安装位置特殊不易被发现，造成齿轮的磨损超限，引发传动动作不准确，意外动力消耗增加，影响了整机准确的传动效能，出现这状况都被认定称为故障机台。

机件的磨损限度在设备使用中难以判定，如车头主传动部件机台震动过大，原因是由于齿轮啮合不良，咬合间隙过紧或过大引起，经过维修调正后故障表现消失，设备开车后运转正常，如此类故障都可以不算为故障机台，判断时可以根据超限标准做出正确的评判。另外，在确定设备是否存存故障，还要全面分析故障机台产生的不良后果，主要观察故障类型是否影响设备的正常运转，产品质量，是否存在设备安全隐患，设备设计功能中的各种参数中的任何一项不符合原设计规定的，允许极限作为故障判断的准则外，还要考虑若在这种状态下继续工作。

因此，在判断设备故障时，不仅取决于设备的规定功能，而且还要考虑故障的后果，一般来说，设备故障是指在规定条件下，不能完成其规定的任务功能，设备在规定条件下，一个或几个性能参数不能保持在规定的上、下限值范围内，导致棉条或纱线出现条干CV值％过大、粗细节严重超标、纱线强力不达标等质量问题，不同的设备，不同的产品质量标准，都有不同的故障判断标准，要根据设备的自身性能为出发点，在判断故障时应遵循以下原则：一是不能在设备开车过程中丧失应有功能，并要长期保持设备的完好状态；二是设备在开车过程中，该设备生产的产品综合质量的稳定性来进行进一步衡量。

二、设备故障的级别划分

2.1 设备故障模式

判断故障模式是指设备及产品的故障失效的表现形式，故障模式是可以通过人的感官或实验仪器的准确获得的。一般分析设备故障或产品故障时，一般是从设备故障的表象入手，进而通过表象找出故障的真正原因。因此，要清楚设备在各自功能中不同的故障模式的表现，熟悉解决各种表象故障的方法，使其能够快速恢复原设备设计功能。（设备故障表象类型如表1所示）。

表1 设备故障模式类型

2.2 设备故障分类

设备故障的一般都存在隐藏性和突发性，难以预测，不同类型的棉纺设备故障可能表现出不同的症状和特点，设备故障的修复应需要具有专业技能的维修工来完成，在进行设备维修保养和故障分析时，应全面了解设备的构造原理和机器性能，根据故障产生的类型，能够采用积极有效的维修方法，彻底解决各种不同类型的疑难故障，棉纺设备故障的类型存在多样化，一般存在以下几种类型：

（1）按故障性质分为自然故障和人为故障，人为故障是由设备值车工有意或无意而造成的故障。

（2）按故障部位分为整体故障和局部故障，故障大多发生在设备最薄弱动力消耗大速度快的部位，对这些重点区域应该重点关注，加强保养检修维护力度。

（3）按故障使用年限可分为初始磨合期、正常使用期和损耗故障期。在设备的寿命周期内，耗损故障期内发生故障的频率较多。

（4）按故障急慢程度分为突发性故障和渐进性故障。

突发性故障是指机件在损坏前没有可以觉察的征兆，机件损坏是瞬时出现的。例如因润滑油中断而使齿轮产生热变损坏；另外因设备使用不当或超负荷运转，如工艺自停失灵而造成罗拉皮辊缠花过多，从而引起传动机件超限断裂等。突发性故障产生的原因是各种不利因素以及偶然的外界影响共同作用的结果，它具有偶然性、不可预测性，发生故障的概率与设备运转时间无关。

渐进性故障是由于机器某些零件的性能参数逐渐恶化，其参数超出允许范围或极限而引起的故障，例如机件的配合磨损超过了允许极限等，大部分机械设备的故障都属于这类故障。产生这类故障的原因与设备机件材料的磨损、变形、疲劳及蠕变等原因密切相关，出现故障的时间通常在机件有效生产寿命的耗损故障期，具有可预防性，故障发生的概率与机械运转时间的长短有关，突发性和渐进性故障之间是有联系的，故障的原因都存在渐进式，设备寿命都存在由新到旧的过程。

（5）按故障的相关性分为非相关故障和相关故障。非相关故障是指设备的故障不是由机器其他机件的故障所引起的故障。相关故障则是由机器其他机件的故障所引起的故障。例如车间温湿度不当，造成罗拉、皮辊翻花缠花严重，设备无法正常运行；再例如齿轮箱的轴与轴承的损坏，主要原因是由于油脂缺少而保养人员未及时加油引起的。

（6）按故障外部特征分为可见故障和隐蔽故障。可以用肉眼发现的故障称为可见故障，如漏油、漏气、齿轮损坏，传动带断裂等，否则为隐蔽故障。

（7）按故障程度分为完全故障和局部故障。故障程度是用该设备能否继续使用的可能性来衡量的。完全故障是设备性能超过某种确定的界限，以致完全丧失规定功能的故障。局部故障是指产品性能超过某种确定的界限，但没有完全丧失规定功能的故障。

（8）按故障后果可分为致命故障、严重故障、一般故障和轻微故障。设备故障造成的后果存在严重性，主要是对设备主机系统或部分系统对人身安全性的影响程度，致命故障是指危及设备和人身安全，引起主要部件报废，造成重大经济损失或对周围环境造成严重危害的故障；严重故障是指可能导致主要零部件严重损坏，或者影响生产安全，且不能用易损备件在较短时间内排除的故障；一般故障是指使设备性能下降，但不会导致主要部件严重损坏，并可用更换易损件在较短时间内排除的故障；轻微故障是指一般不会导致设备性能下降，不需要更换零件，能轻易排除的故障。

（9）按故障后果还可分为功能故障和参数故障。功能故障是指使设备不能继续完成自己功能的故障，例如设备存在严重功能失常和传递动力异常，主机启动不良，产品质量严重超标等都属于功能性故障；参数故障是指设备的内部参数或特性技术参数严重超出允许的极限值，例如设备生产的纱线产品质量严重超标，机器高速时质量达不到标准值等。

三、设备故障等级的划分

在对设备故障进行定性或定量分析时，必须事先划分故障的等级，只有这样才能判断设备失效部位对整体控制系统的影响，故障等级及后果如表2所示。

表2 设备故障分类级别

划分故障等级也就是运用故障后果对系统影响的程度进行故障分类，划分故障等级所考虑的因素如下：

（1）设备产生故障后，造成工作人员或公众的伤亡情况。

（2）设备产生故障后，造成设备本身的损失情况。

（3）设备产生故障后，造成设备不能完成其主要功能或不能执行工作任务的情况。

（4）设备产生故障后，为恢复其功能，即排除故障所需的机配件费用、工作量、停机时间长短维修的难易程度等情况。

（5）设备产生故障后，造成设备失能而导致的经济损失情况。

四、造成设备故障的因素

棉纺设备生产工序多，设备机电一体化程度高，各工序设备功能各异，结构原理存在很多不同之处，设备故障形式存在多样化，给设备维修和设备保养带来很大困难，因此，需要专业管理技术人员的岗位责任心，不断提高自身的专业岗位技能，熟练掌握本工序设备的构造性能，根据本工序设备的构造机理，能够快速查找故障成因并加以消除，并对本工序的易发故障频发点，能够定点定时进行检查，确保维护保养工作质量，利用规范性的设备管理制度和工作方法减少频发故障的发生。

设备故障根据表现形式和产生的原因主要分为机械故障和电气故障。机械故障包括超负荷断裂、错位弯曲、接触不良、发热磨损和疲劳变形等问题。电气故障则是指设备中的电气故障，比如电气控制元件、变频器、传感器、接触器、控制开关、行程开关、安全自停保护装置等。

根据故障产生的根本原因，设备故障可以分为设计缺陷故障、制造缺陷故障、操作缺陷故障和维护缺陷故障四种，造成故障缺陷的重要因素有以下几点：

（1）设计缺陷指的是机械设备在设计阶段存在缺陷或者设计不合理。设计缺陷是导致机械设备故障的一个主要原因，设计不合理或者存在缺陷的设备更容易出现故障。例如，设计时没有考虑到设备的工作环境和使用条件，或者设计时机件使用了低质量的材料等。在这种情况下，在选配设备时应该加强对机器性能和核心部件进行详细论证，确保设备的设计符合行业先进技术水平，保证设备能够长期完好运转，减少故障的发生。

（2）制造缺陷是在制造过程中的误操作或者材料质量问题而导致缺陷。制造缺陷是在设备制造过程中，个别安装人员在机件组装时组装顺序错误，安装质量不标准或野蛮操作等现象，从而导致设备存在故障隐患，在生产过程中会经常出现故障停车，给正常的生产供应带来一定影响。

（3）操作缺陷主要是由于值车工在使用或者操作设备时违反操作规程或存在误操作导致的。操作缺陷也是导致设备故障的一个主要原因，值车人员在使用或者操作设备时违反本工序操作规程，对设备进行错误操行为也会引发设备故障，包括习惯性违章，习惯性的违规操作，随意改变工艺参数及车速等。出现这种违规情况时，应该加强对操作人员的岗位培训和监督，确保她们按操作规程进行正确操作。

（4）维护缺陷是在设备维护保养过程中不当，维修保养时存在维护漏点造成的。维护缺陷也是设备故障的一个重要因素，维护保养不合理，巡检点检不到位，保养周期过长，机器润滑不良等情况都会导致设备出现故障。为了避免维护缺陷而造成的故障，应该建立完善的维护保养计划，计划维修与状态维修相结合，定期对设备进行检查、校正、润滑、清洁和维护，并在作业中善于发现问题，将故障隐患处理在始发期。

五、预防设备故障的维护措施

为了减少设备故障的发生，保证设备的完好运转，我们在设备管理和设备维护时，要以预防性维护保养为主，杜绝维护漏点，防止因微小故障而引发严重故障，采取积极主动的维护措施，力争做好以下几点：

（1）企业建立建全设备管理制度，由于设备故障而引发的重大事故，要认真调查分析，按照设备管理制度规定严肃处理，做到事故原因查不明不放过，责任人员工没有受到教育不放过，没有采取有效防范措施不放过。

（2）正确使用设备和正确的操作方法是减少故障的关键原因之一。值车工在操作时应该接受专业的岗位技能培训，全面了解设备的操作方法和操作规程，严格操作手册的内容进行作业。操作人员还应该遵循设备的使用要求，不超负荷运转，并定期检查设备的工作状态，发现设备异常情况及时报修。

（3）严格按设备维护周期进行保养，认真执行维护保养后的质量检查，严格执行设备交接技术条件和完好技术条件，建立劣质机台停车封车制度，达到完好要求方能重新开车。

（4）建立健全机配件购置制度，严格机配件质量把关和质量验收工作，保证机配件及专用器材的品质质量，达到延长使用寿命，减少因机件损坏而造成的故障。

（5）企业应制定严格的包片包机制度，各工序设备要有专人包片负责，实行个人承包机台奖惩制度，提高岗位责任心，并有相关部门定期对设备现状进行检查评定，确保设备始终处于完好状态。

（6）定期保养和定期维护是防止机械设备故障的重要手段。完善的设备保养计划，根据设备的构造特点、工艺要求及质量要求制定相应的维护方案。保养包括定期对工艺隔距、工艺部件进行检查复位，内外清洁、机件润滑、更换磨损部件等。保养过程中，需要按照设备的维护手册要求进行操作，并记录保养的日期和内容，便于以后质量追踪和评估保养效果。

（7）定期点检和测试也是预防故障的重要环节。我们应该建立设备的定期点检制度，包括对设备的内控数据的校正升级、外观清整洁、在线监测状态、动力传动系统、工控系统、安全防护系统等进行定点检查。同时，还需要对设备的关键部件和产品质量进行定期测试和检测，以便及时发现和解决潜在的问题。

（8）定期对电气工控装置进行定期检查和清洁，电气部件的拆装、检修、故障处理应由专业电气人员进行，电气设备内禁止非电气人员进行操作。

六、结语

设备的完好状态是产品质量好坏的基础，是确保生产稳定实现优质高产重要条件，减少设备故障率，预防设备故障的发生，需要从值车操作、维护保养、定期点检和实时监测等多个方面入手，正确的值车操作、精细的维护保养、定期定时的实时检测，都是确保设备正常运行及减少故障的重要手段。在平时的设备管理过程中，不断加强岗位培训和技术练兵，提高值车和维护人员的实操技能，以适应当今新型设备发展的需要。还要持续改进设备管理和维护保养新方法，加强设备的基础管理是保证设备完好的关键，对减少设备故障频率，提高设备的可靠性，全面发挥设备在生产效率中起到的积极作用。

来源：张庆军、房吉海 东营市宏远纺织有限公司

编辑： 中国纱线网，转载请注明出处

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